Optimierung von Metamaterialien (vor Ort)
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Abstract:
Metamaterialien können in der Vibro-Akustik dazu dienen, Schwingungen in bestimmten Frequenz-Bereichen zu unterdrücken, um die Schallemissionen zu reduzieren. Dies geschieht meist durch das Aufbringen von Resonatoren an der Materialoberfläche. Da Metamaterialien vor allem im Leichtbau Anwendung finden, besteht die Herausforderung, dass die Gesamtmasse des Materials durch die Resonatoren nicht zu stark anwachsen darf.Im hieraus entstandenen Optimierungsproblem soll die Frage beantwortet werden, wie viele Resonatoren überhaupt benötigt werden und wo diese idealerweise positioniert werden. Darüber hinaus werden Parameter wie Masse, Dämpfung, Steifigkeit für jeden Resonator ermittelt. Die wichtigste Nebenbedingung ist die Begrenzung der Gesamtmasse aller Resonatoren.Anhand eines Beispiel-Modells werden die Charakteristika des Optimierungsproblems gezeigt und die Anforderungen an das Optimierungsverfahren definiert. Darauf aufbauend werden die Optimierungsverfahren und die daraus entstandenen Ergebnisse präsentiert.
